精卵结合的分子学视角 精子和卵子膜结构的融合

长久以来在发育生物学和繁殖医学的一个大谜题就包括了精子和卵子膜结构的融合。直到2005年才确认了Izumo1(译者注：Izumo，出雲大社为日本著名神社，供奉大国主，掌管婚姻)，是控制融合的关键精子蛋白。而直到两年前，Izumo1的受体Juno(译者注：朱诺，罗马神话主神朱庇特的妻子，我隐隐看到了朱庇特头上的RGB(0,255,0))才被发现位于成熟人类卵子的表面。

来自多伦多大学的学者辨认了人类生殖细胞中Izumo1和Juno的单独的和两者复合态的晶体结构。这是对于任何有机体的的受孕机制第一次在原子精度上的精卵蛋白质复合物的结构分辨。研究者主要使用三种技术：加拿大光源(Canadian Light Source)的X射线晶体成像(x-ray crystallography)、美国先进光源(Advanced Light Source)的小角度X射线散射(small-angle x-ray scattering, SAXS)和加州大学圣地亚哥分校的氘交换质谱(deuterium exchange mass spectrometry, DXMS)。(译者注：这里的光源指的是同步辐射光源)

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两者的结合态

利用以上三种技术的研究显示，回旋镖形状的Izumo1有着和其他病毒性和细胞性融合蛋白完全不同的建构。一旦与Juno结合，它便锁入一种垂直的构型，可能是为了融合而必需的结构变化。这种结构提供了精子卵子间辨识和融合机制的基本信息，并且给非荷尔蒙避孕药和人类及其他哺乳动物的受孕治疗的研发提供了关键的线索。

总的来说，这个结果为精子和卵子的互动行为的深入表征提供了基础，为理解哺乳动物受孕和融合过程的基本原理提供了一个更新的模型。